एयरोस्पेस और रक्षा

एयरोस्पेस और रक्षा क्षेत्र उपकरणों के प्रदर्शन, विश्वसनीयता और टिकाऊपन पर अत्यधिक कठोर आवश्यकताएं लागू करते हैं, जिनमें महत्वपूर्ण घटक शामिल हैं जैसे विमान इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली, रडार संचार, नेविगेशन और नियंत्रण, बिजली रूपांतरण, उपग्रह उपभार  और सैन्य कंप्यूटर। इन प्रणालियों को अक्सर उच्च ऊंचाई, निर्वात वातावरण, चरम तापमान परिवर्तन, तीव्र कंपन और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जैसी मांग वाली परिस्थितियों में संचालित किया जाता है। उच्च शक्ति घनत्व और संकेंद्रित ताप भार की विशेषता वाले ताप प्रबंधन डिज़ाइन सीधे उपकरण स्थिरता और मिशन सफलता को प्रभावित करते हैं। एयरोस्पेस और रक्षा उपकरण डिज़ाइन में कुशल, विश्वसनीय और हल्के ताप प्रबंधन समाधान एक महत्वपूर्ण घटक हैं।

एयरोस्पेस उपकरणों के ताप प्रबंधन के सामने कई चुनौतियाँ हैं। ऊँची ऊँचाई या अंतरिक्ष में अत्यंत कम वायुमंडलीय दबाव प्राकृतिक संवहन को लगभग समाप्त कर देता है, जिससे पारंपरिक वायु-आधारित शीतलन की प्रभावशीलता में काफी कमी आती है। इसलिए, अत्यधिक दक्ष तापीय चालन और विकिरण शीतलन समाधान आवश्यक हैं। विमानों और उपग्रहों पर वजन का बहुत अधिक प्रभाव होता है, जिसके कारण हल्के भार वाले हीट सिंक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है। थर्मल प्रदर्शन को बनाए रखते हुए वजन को न्यूनतम करने के लिए उच्च-तापीय-चालकता वाले एल्युमीनियम मिश्र धातु या तांबा-एल्युमीनियम संरचनाओं जैसी सामग्री का चयन किया जाता है। रक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स असाधारण विश्वसनीयता की मांग करते हैं। दीर्घकालिक, त्रुटि-मुक्त संचालन सुनिश्चित करने के लिए हीट सिंक चरम तापीय चक्रण, झटके, कंपन और विद्युत चुम्बकीय वातावरण का सामना कर सकने में सक्षम होने चाहिए।

एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों के लिए सामान्य थर्मल प्रबंधन समाधानों में हीट पाइप, हीट स्प्रेडर, तरल शीतलन प्लेट और विकिरण ऊष्मा अपव्यय प्रणाली शामिल हैं। हीट पाइप और हीट स्प्रेडर स्थानीय उच्च ऊष्मा को बड़े क्षेत्र में तीव्रता से वितरित करते हैं, जिससे विकिरण दक्षता में सुधार होता है। उपग्रहों और अंतरिक्ष यानों के लिए, ऊष्मा निकासी प्रणाली अक्सर ऊष्मा को बाहरी अपव्यय सतहों तक पहुँचाती है, जो अवरक्त विकिरण के माध्यम से अंतरिक्ष में ऊष्मीय ऊर्जा मुक्त करती हैं। एयरबोर्न रडार, पावर एम्पलीफायर और एविएशन पावर सप्लाई जैसे उच्च-शक्ति ऊष्मा स्रोतों के लिए, दक्ष ऊष्मा अपव्यय प्राप्त करने और तापमान उतार-चढ़ाव को नियंत्रित करने के लिए पंप संचरण प्रणाली के साथ एकीकृत तरल-शीतलित प्लेटों का अक्सर उपयोग किया जाता है। कुछ आयुध प्रणालियाँ अल्प अवधि वाले उच्च-शक्ति संचालन के बाद महत्वपूर्ण घटकों के त्वरित शीतलन सुनिश्चित करने के लिए चरण-परिवर्तन सामग्री या सक्रिय तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकियों का भी उपयोग करती हैं।

संरचनात्मक रूप से, एयरोस्पेस हीट सिंक्स आमतौर पर उच्च शक्ति, ऊष्मा चालकता और आकारीय स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए एक्सट्रूज़न, ठंडे धातुकर्म, सीएनसी सटीक मशीनिंग और ब्रेज़िंग प्रक्रियाओं के माध्यम से निर्मित किए जाते हैं। सतह उपचार मुख्य रूप से विकिरण ऊष्मा अपव्यय दक्षता में सुधार और काटने वाले बाह्य वातावरण का सामना करने के लिए एनोडीकरण, कालिख करने या उच्च-उत्सर्जकता कोटिंग्स के उपयोग पर आधारित होते हैं।